malloc()與calloc()


? ? C語言跟內存分配方式
? ? 1） 從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量，static變量。
? ? 2） 在棧上創建。在執行函數時，函數內局部變量的存儲單元都可以在棧上創建，函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放。棧內存分配運算內置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內存容量有限。
? ? 3）從堆上分配，亦稱動態內存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內存，程序員自己負責在何時用free或delete釋放內存。動態內存的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多C語言跟內存申請相關的函數主要有alloca,calloc,malloc,free,realloc,sbrk等.其中alloca是向棧申請內存,因此無需釋放. malloc分配的內存是位于堆中的,并且沒有初始化內存的內容,因此基本上malloc之后,調用函數memset來初始化這部分的內存空間.calloc則將初始化這部分的內存,設置為0. 而realloc則對malloc申請的內存進行大小的調整.申請的內存最終需要通過函數free來釋放. 而sbrk則是增加數據段的大小;


? ? malloc/calloc/free基本上都是C函數庫實現的,跟OS無關.C函數庫內部通過一定的結構來保存當前有多少可用內存.如果程序malloc的大小超出了庫里所留存的空間,那么將首先調用brk系統調用來增加可用空間,然后再分配空間.free時,釋放的內存并不立即返回給os,而是保留在內部結構中. 可以打個比方: brk類似于批發,一次性的向OS申請大的內存,而malloc等函數則類似于零售,滿足程序運行時的要求.這套機制類似于緩沖.使用這套機制的原因: 系統調用不能支持任意大小的內存分配(有的系統調用只支持固定大小以及其倍數的內存申請,這樣的話,對于小內存的分配會造成浪費; 系統調用申請內存代價昂貴,涉及到用戶態和核心態的轉換. 函數malloc()和calloc()都可以用來分配動態內存空間，但兩者稍有區別。 ? ? ??
? ? malloc()函數有一個參數，即要分配的內存空間的大小： ? ? ? ?
? ? Void *malloc(size_t size); ? ? ??
? ? calloc()函數有兩個參數，分別為元素的數目和每個元素的大小，這兩個參數的乘積就是要分配的內存空間的大小： ? ? ? ?
? ? void *calloc(size_t numElements，size_t sizeOfElement)；?
? ? 如果調用成功，函數malloc()和calloc()都將返回所分配的內存空間的首地址。 ? ?
? ? malloc() 函數和calloc ()函數的主要區別是前者不能初始化所分配的內存空間，而后者能。如果由malloc()函數分配的內存空間原來沒有被使用過，則其中的每一位可能都是 0；反之，如果這部分內存空間曾經被分配、釋放和重新分配，則其中可能遺留各種各樣的數據。也就是說，使用malloc()函數的程序開始時(內存空間還沒有被重新分配)能正常運行，但經過一段時間后(內存空間已被重新分配)可能會出現問題。 ? ?
? ? calloc() 函數會將所分配的內存空間中的每一位都初始化為零，也就是說，如果你是為字符類型或整數類型的元素分配內存，那么這些元素將保證會被初始化為零；如果你是為指針類型的元素分配內存，那么這些元素通常(但無法保證)會被初始化為空指針；如果你是為實數類型的元素分配內存，那么這些元素可能(只在某些計算機中)會被初始化為浮點型的零。 ? ?
? ? malloc() 函數和calloc ()函數的另一點區別是calloc()函數會返回一個由某種對象組成的數組，但malloc()函數只返回一個對象。為了明確是為一個數組分配內存空間，有些程序員會選用calloc()函數。但是，除了是否初始化所分配的內存空間這一點之外，絕大多數程序員認為以下兩種函數調用方式沒有區別：calloc(numElements ，sizeOfElement)； ? ?malloc(numElements *sizeOfElement) ； ? ?需要解釋的一點是，理論上(按 照ANSIC標準)指針的算術運算只能在一個指定的數組中進行，但是在實踐中，即使C編譯程序或翻譯器遵循這種規定，許多C程序還是沖破了這種限制。因此，盡管malloc()函數并不能返回一個數組，它所分配的內存空間仍然能供一個數組使用(對realloc()函數來說同樣如此，盡管它也不能返回一個數組)。 ? ?
? ? 總之，當你在calloc()函數和malloc()函數之間作選擇時，你只需考慮是否要初始化所分配的內存空間，而不用考慮函數是否能返回一個數組。
? ? 當程序運行過程中malloc了,但是沒有free的話,會造成內存泄漏.一部分的內存沒有被使用,但是由于沒有free,因此系統認為這部分內存還在使用,造成不斷的向系統申請內存,是的系統可用內存不斷減少.但是,內存泄漏僅僅指程序在運行時,程序退出時,OS將回收所有的資源.因此,適當的重起一下程序,有時候還是有點作用.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的malloc与calloc的区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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